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JPH0888357A - Lateral igbt - Google Patents

Lateral igbt

Info

Publication number
JPH0888357A
JPH0888357A JP22143894A JP22143894A JPH0888357A JP H0888357 A JPH0888357 A JP H0888357A JP 22143894 A JP22143894 A JP 22143894A JP 22143894 A JP22143894 A JP 22143894A JP H0888357 A JPH0888357 A JP H0888357A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
conductive type
active layer
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22143894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoko Sueshiro
知子 末代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP22143894A priority Critical patent/JPH0888357A/en
Priority to EP95306441A priority patent/EP0702411B1/en
Priority to DE69528944T priority patent/DE69528944T2/en
Priority to EP01203963A priority patent/EP1179853A1/en
Priority to US08/528,570 priority patent/US5796125A/en
Publication of JPH0888357A publication Critical patent/JPH0888357A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE: To lower the ON-voltage of a device by a method wherein a second type carrier current has a polarity opposite to the polarity of a second conductivity type drain layer and the ratio of the second type carrier current in a total current is increased to increase the accumulation of the second type carrier current on the source side. CONSTITUTION: A trench 7 is formed in the surface of an n-type silicon layer 3 between an n-type buffer layer 4 and a p-type base layer 11. An n-type bypass layer 12 is so formed in the n-type silicon active layer 3 under the trench 7 as to be brought into contact with a silicon oxide film 2. Therefore, a positive hole current applied to a source electrode 9 can be reduced by the trench 7. On the other hand, an electron current can be applied to a device through the n-type bypass layer 12 and the reduction of the electron current caused by the trench 7 can be suppressed. With this constitution, the ratio of the electron current in a total current can be elevated and the accumulation of the electron current on the source side is increased, so that the ON-voltage of the device can be lowered.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、横型IGBTに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lateral IGBT.

【0002】[0002]

【従来の技術】絶縁ゲート型の高耐圧半導素子の一つと
して、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor
)がある。IGBTは、パワーMOSFETの高速ス
イッチング特性とバイポーラトランジスタの高出力特性
とを兼ね備えた新しい高耐圧半導体素子であり、近年、
インバータやスイッチング電源等のパワーエレクトロニ
クスの分野で多く利用されている。
2. Description of the Related Art An IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is one of the insulated gate high withstand voltage semiconductor elements.
). The IGBT is a new high breakdown voltage semiconductor device having both the high speed switching characteristics of a power MOSFET and the high output characteristics of a bipolar transistor.
It is widely used in the field of power electronics such as inverters and switching power supplies.

【0003】図27は、従来の横型IGBTの素子構造
を示す断面図である。図中、71はシリコン基板を示し
ており、このシリコン基板71上には、シリコン酸化膜
72を介して、低濃度(高抵抗)のn型シリコン層(活
性層)73が設けられている。
FIG. 27 is a sectional view showing the element structure of a conventional lateral IGBT. In the figure, reference numeral 71 denotes a silicon substrate, and a low concentration (high resistance) n-type silicon layer (active layer) 73 is provided on the silicon substrate 71 via a silicon oxide film 72.

【0004】このn型シリコン活性層73の表面には、
p型ベース層81が選択的に形成されており、このp型
ベース層81の表面にはn型ソース層80が選択的に形
成されている。
On the surface of the n-type silicon active layer 73,
The p-type base layer 81 is selectively formed, and the n-type source layer 80 is selectively formed on the surface of the p-type base layer 81.

【0005】このn型ソース層80とn型シリコン活性
層73とで挟まれたp型ベース層81上には、ゲート絶
縁膜(不図示)を介して、ゲート電極78が配設されて
いる。また、ソース電極79はn型ソース層80および
p型ベース層81にコンタクトするように配設されてい
る。
On the p-type base layer 81 sandwiched between the n-type source layer 80 and the n-type silicon active layer 73, a gate electrode 78 is provided via a gate insulating film (not shown). . The source electrode 79 is arranged so as to contact the n-type source layer 80 and the p-type base layer 81.

【0006】p型ベース層81から所定距離離れたn型
シリコン活性層73の表面には、n型バッファ層74が
選択的に形成されており、このn型バッファ層74の表
面には、ドレイン電極76が設けられた高濃度(低抵
抗)のp型ドレイン層75が選択的に形成されている。
An n-type buffer layer 74 is selectively formed on the surface of the n-type silicon active layer 73 which is separated from the p-type base layer 81 by a predetermined distance, and the drain is formed on the surface of the n-type buffer layer 74. A high-concentration (low-resistance) p-type drain layer 75 provided with an electrode 76 is selectively formed.

【0007】このように構成された横型IGBTの動作
は以下の通りである。すなわち、ターンオン時には、ソ
ース電極79に対して、正の電圧をゲート電極78に印
加する。
The operation of the lateral IGBT constructed as described above is as follows. That is, at the time of turn-on, a positive voltage is applied to the gate electrode 78 with respect to the source electrode 79.

【0008】これにより、ゲート電極78の下部のp型
ベース層81表面のチャネル領域が導通状態となり、n
型ソース層80からn型シリコン活性層73に電子が注
入されるとともに、p型ドレイン層75から正孔がn型
シリコン活性層73に注入されるようになる。
As a result, the channel region on the surface of the p-type base layer 81 below the gate electrode 78 becomes conductive, and n
Electrons are injected into the n-type silicon active layer 73 from the type source layer 80, and holes are injected into the n-type silicon active layer 73 from the p-type drain layer 75.

【0009】この結果、n型シリコン活性層73は導電
変調を起こして低抵抗になり、ドレイン・ソース間に主
電流が流れるようになる。一方、ターンオフ時には、ソ
ース電極79に対して、負の電圧をゲート電極78に印
加する。
As a result, the n-type silicon active layer 73 undergoes conductivity modulation to have a low resistance, and a main current flows between the drain and source. On the other hand, when turned off, a negative voltage is applied to the gate electrode 78 with respect to the source electrode 79.

【0010】これにより、ゲート電極78の下部のp型
ベース層81の表面のチャネル領域が非導通状態とな
り、n型ソース層80からn型シリコン活性層73に電
子が注入されなくり、n型シリコン活性層73は導電変
調を起こさなくなり、やがてドレイン・ソース間に主電
流が流れなくなる。
As a result, the channel region on the surface of the p-type base layer 81 below the gate electrode 78 becomes non-conductive, electrons are not injected from the n-type source layer 80 to the n-type silicon active layer 73, and the n-type is formed. The silicon active layer 73 does not cause conductivity modulation, and eventually the main current stops flowing between the drain and source.

【0011】しかしながら、この種の横型IGBTには
以下のような問題があった。すなわち、ターンオン時、
p型ベース層81表面のチャネル領域で生じる電圧降下
により、オン電圧が高くなるという問題があった。
However, this type of lateral IGBT has the following problems. That is, at turn-on,
There is a problem that the on-voltage becomes high due to the voltage drop generated in the channel region on the surface of the p-type base layer 81.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の横
型IGBTでは、チャネル領域での電圧降下により、オ
ン電圧が高くなるという問題があった。本発明は、上記
事情を考慮してなされたもので、その目的とするところ
は、オン電圧の低い横型IGBTを提供することにあ
る。
As described above, the conventional lateral IGBT has a problem that the ON voltage becomes high due to the voltage drop in the channel region. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a lateral IGBT having a low on-voltage.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る横型IGBT(請求項1)は、絶縁
膜上に形成された低濃度の第1導電型活性層と、この第
1導電型活性層の表面に選択的に形成された第2導電型
ベース層と、この第2導電型ベース層の表面に選択的に
形成された第1導電型ソース層と、この第1導電型ソー
ス層と前記第1導電型活性層との間の前記第2導電型ベ
ース層上にゲート絶縁膜を介して配設されたゲート電極
と、前記第1導電型活性層の表面に選択的に形成された
第2導電型ドレイン層と、この第2導電型ドレイン層と
前記第2導電型ベース層との間の前記第1導電型活性層
に形成された溝と、この溝下の前記第1導電型活性層に
形成された高濃度の第1導電型バイパス層とを備えたこ
とを特徴とする。
In order to achieve the above object, a lateral IGBT according to the present invention (claim 1) comprises a low-concentration first-conductivity-type active layer formed on an insulating film. A second conductive type base layer selectively formed on the surface of the first conductive type active layer; a first conductive type source layer selectively formed on the surface of the second conductive type active layer; A gate electrode disposed on the second conductive type base layer between the conductive type source layer and the first conductive type active layer via a gate insulating film, and selected on the surface of the first conductive type active layer. Formed on the first conductivity type active layer between the second conductivity type drain layer and the second conductivity type base layer, and a second conductivity type drain layer formed under the groove. And a high-concentration first-conductivity-type bypass layer formed on the first-conductivity-type active layer.

【0014】本発明に係る他の横型IGBT(請求項
2)は、絶縁膜上に形成された低濃度の第1導電型活性
層と、この第1導電型活性層の表面に選択的に形成され
た第2導電型ベース層と、この第2導電型ベース層の表
面に選択的に形成された第1導電型ソース層と、前記第
2導電型ベース層の領域に形成され、かつ前記第1導電
型ソース層に接するように櫛歯状のソース電極と、前記
第1導電型ソース層と前記第1導電型活性層との間の前
記第2導電型ベース層上にゲート絶縁膜を介して設けら
れ、かつ前記櫛歯状のソース電極と噛み合うように櫛歯
状に形成されたゲート電極と、前記第1導電型活性層の
表面に選択的に形成された第2導電型ドレイン層とを備
えたことを特徴とする。
Another lateral IGBT according to the present invention (claim 2) is a low-concentration first conductivity type active layer formed on an insulating film, and is selectively formed on the surface of the first conductivity type active layer. A second conductive type base layer, a first conductive type source layer selectively formed on a surface of the second conductive type base layer, and a second conductive type base layer formed in a region of the second conductive type base layer. A comb-shaped source electrode in contact with the first conductivity type source layer, and a gate insulating film on the second conductivity type base layer between the first conductivity type source layer and the first conductivity type active layer. And a gate electrode formed in a comb shape so as to mesh with the comb-shaped source electrode, and a second conductivity type drain layer selectively formed on the surface of the first conductivity type active layer. It is characterized by having.

【0015】[0015]

【作用】本発明(請求項1)によれば、第1導電型活性
層に形成された溝により、ソース電極に流れ込む第2導
電型ドレイン層と同極性の第1種のキャリア電流を低減
できる。
According to the present invention (claim 1), the first type carrier current having the same polarity as the second conductivity type drain layer flowing into the source electrode can be reduced by the groove formed in the first conductivity type active layer. .

【0016】一方、第2導電型ドレイン層と逆極性の第
2種のキャリア電流も、上記溝の影響を受けるが、第2
種のキャリア電流は、溝下の高濃度(低抵抗)の第1導
電型バイパス層を通って素子内を流れることができるの
で、上記溝による第2種のキャリア電流の減少は低く抑
えられる。
On the other hand, a second type carrier current having a polarity opposite to that of the second conductivity type drain layer is also affected by the groove.
Since the seed carrier current can flow in the device through the high-concentration (low resistance) first-conductivity-type bypass layer below the groove, the decrease in the second-type carrier current due to the groove can be suppressed to a low level.

【0017】したがって、全電流に占める第2種のキャ
リア電流の割合が高くなり、ソース側の第2種のキャリ
ア電流の蓄積が増えるので、素子のオン電圧は低下す
る。また、本発明(請求項2)によれば、ゲート電極お
よびソース電極の形状が互いに噛み合うように櫛歯状に
形成されているので、ゲート電極およびソース電極をス
トライプ状に形成した場合に比べて、第2導電型ベース
層表面の単位面積当りのチャネル領域の面積が大きくな
るので、オン電圧が低くなる。
Therefore, the proportion of the second type carrier current in the total current increases, and the accumulation of the second type carrier current on the source side increases, so that the on-voltage of the element decreases. Further, according to the present invention (Claim 2), since the gate electrode and the source electrode are formed in a comb shape so as to mesh with each other, compared to the case where the gate electrode and the source electrode are formed in a stripe shape. Since the area of the channel region per unit area of the surface of the second conductivity type base layer increases, the on-voltage decreases.

【0018】[0018]

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図1は、本発明の第1の実施例に係る横型IGBT
の素子構造を示す断面図である。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a lateral IGBT according to a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the element structure of FIG.

【0019】図中、1はシリコン基板を示しており、こ
のシリコン基板1上には、SOI絶縁膜としてのシリコ
ン酸化膜2を介して、SOI半導体層としての低濃度
(高抵抗)のn型シリコン活性層3が設けられている。
すなわち、シリコン酸化膜2とn型シリコン活性層3と
により、SOI基板が形成されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a silicon substrate, on which a low concentration (high resistance) n-type as an SOI semiconductor layer is provided via a silicon oxide film 2 as an SOI insulating film. A silicon active layer 3 is provided.
That is, the silicon oxide film 2 and the n-type silicon active layer 3 form an SOI substrate.

【0020】ここで、シリコン酸化膜2の厚さは、1〜
5μm程度が好ましい。また、n型シリコン活性層3の
厚さは、20μm以下が好ましく、より好ましくは10
μm以下である。n型シリコン活性層3の不純物濃度
は、1.0×1010〜3.0×1012cm-2が好まし
く、より好ましくは0.5〜1.8×1012cm-2であ
る。
Here, the thickness of the silicon oxide film 2 is from 1 to
It is preferably about 5 μm. The thickness of the n-type silicon active layer 3 is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less.
μm or less. The impurity concentration of the n-type silicon active layer 3 is preferably 1.0 × 10 10 to 3.0 × 10 12 cm −2 , more preferably 0.5 to 1.8 × 10 12 cm −2 .

【0021】また、n型シリコン活性層3の表面にはp
型ベース層11が選択的に形成されており、このp型ベ
ース層11の表面にはn型ソース層10が選択的に形成
されている。
Further, p is formed on the surface of the n-type silicon active layer 3.
The type base layer 11 is selectively formed, and the n-type source layer 10 is selectively formed on the surface of the p-type base layer 11.

【0022】このn型ソース層10とn型シリコン活性
層3とで挟まれたp型ベース層11上には、厚さ60n
m程度のゲート絶縁膜(不図示)を介して、ゲート電極
8が配設されている。また、ソース電極9がn型ソース
層10およびp型ベース層11にコンタクトするように
配設されている。
A thickness of 60 n is formed on the p-type base layer 11 sandwiched between the n-type source layer 10 and the n-type silicon active layer 3.
A gate electrode 8 is provided via a gate insulating film (not shown) of about m. Further, the source electrode 9 is arranged so as to contact the n-type source layer 10 and the p-type base layer 11.

【0023】p型ベース層11から所定距離離れたn型
シリコン活性層3の表面には、n型バッファ層4が選択
的に形成されており、このn型バッファ層4の表面に
は、ドレイン電極6が設けられた高濃度(低抵抗)のp
型ドレイン層5が選択的に形成されている。
An n-type buffer layer 4 is selectively formed on the surface of the n-type silicon active layer 3 which is separated from the p-type base layer 11 by a predetermined distance, and the drain is formed on the surface of the n-type buffer layer 4. High concentration (low resistance) p provided with electrode 6
The type drain layer 5 is selectively formed.

【0024】また、n型バッファ層4とp型ベース層1
1との間のn型シリコン層には表面からトレンチ溝7が
形成されており、このトレンチ溝7の下のn型シリコン
活性層3には高濃度(低抵抗)のn型バイパス層12が
形成されている。このn型バイパス層12はシリコン酸
化膜2に接している。
Further, the n-type buffer layer 4 and the p-type base layer 1
A trench groove 7 is formed from the surface in the n-type silicon layer between the n-type silicon layer 1 and the n-type silicon active layer 3 under the trench groove 7. Has been formed. The n-type bypass layer 12 is in contact with the silicon oxide film 2.

【0025】本実施例によれば、n型シリコン活性層2
に形成されたトレンチ溝7により、ソース電極9に流れ
込む正孔電流を低減できる。一方、電子電流も、トレン
チ溝7の影響を受けるが、電子電流は、トレンチ溝7下
の低抵抗のn型バイパス層12を通って素子内を流れる
ことができるので、トレンチ溝7による電子電流の減少
は低く抑えられる。
According to this embodiment, the n-type silicon active layer 2
The hole current flowing into the source electrode 9 can be reduced by the trench groove 7 formed in. On the other hand, the electron current is also affected by the trench groove 7, but since the electron current can flow in the element through the low-resistance n-type bypass layer 12 under the trench groove 7, the electron current due to the trench groove 7 is generated. The decrease of is kept low.

【0026】したがって、全電流に占める電子電流の割
合が高くなり、ソース側の電子電流の蓄積が増えるの
で、素子のオン電圧は低下する。図2は、トレンチ溝7
のパターン(トレンチ溝パターン)を示す平面図で、短
冊状のトレンチ溝パターンが示されている。このような
トレンチ溝パターンを用いれば、逆バイアス印加時の空
乏層の広がりを妨げることがなくなるので、高耐圧の横
型IGBTを実現できるようになる。また、このような
トレンチ溝パターンを用いれば、トレンチ溝7がn型バ
イパス層12に達する場合でも、高耐圧の横型IGBT
の実現が可能となる。
Therefore, the ratio of the electron current to the total current increases, and the accumulation of the electron current on the source side increases, so that the on-voltage of the element decreases. 2 shows the trench groove 7
In a plan view showing the pattern (trench groove pattern), a strip-shaped trench groove pattern is shown. By using such a trench groove pattern, it is possible to realize a lateral IGBT having a high breakdown voltage because it does not prevent the depletion layer from spreading when a reverse bias is applied. Further, by using such a trench groove pattern, even when the trench groove 7 reaches the n-type bypass layer 12, a high withstand voltage lateral IGBT is obtained.
Can be realized.

【0027】図3は、他のトレンチ溝パターンを示す平
面図である。これは複数の四角形のトレンチ溝7を形成
し、かつトレンチ溝7の中にn型シリコン活性層3が残
るように形成している。このようなトレンチ溝パターン
を用いることにより、ソース電極9に流れるホール電流
をより効果的に減少でき、オン電圧をより低くできるよ
うになる。
FIG. 3 is a plan view showing another trench groove pattern. This forms a plurality of rectangular trench grooves 7, and the n-type silicon active layer 3 remains in the trench grooves 7. By using such a trench groove pattern, the hole current flowing through the source electrode 9 can be more effectively reduced, and the ON voltage can be lowered.

【0028】図4は、さらに別のトレンチ溝パターンを
示す平面図である。これはn型シリコン活性層3の全面
に四角形のトレンチ溝7を形成した例である。このトレ
ンチ溝パターンはこれまでのトレンチ溝パターンの中で
最もホール電流を減少させる効果がある。ただし、この
場合、高耐圧を得るために、トレンチ溝7とn型バイパ
ス層12との間のn型シリコン活性層3を厚くする必要
がある。
FIG. 4 is a plan view showing still another trench groove pattern. This is an example in which a rectangular trench groove 7 is formed on the entire surface of the n-type silicon active layer 3. This trench groove pattern is most effective in reducing the hole current among the trench groove patterns so far. However, in this case, in order to obtain a high breakdown voltage, it is necessary to thicken the n-type silicon active layer 3 between the trench groove 7 and the n-type bypass layer 12.

【0029】図5は、本発明の第2の実施例に係る横型
IGBTの素子構造を示す断面図である。本実施例の横
型IGBTが第1の実施例のそれと異なる点は、n型バ
イパス層12の大きさを小さくしたことにある。すなわ
ち、トレンチ溝7の下部の領域だけにn型バイパス層1
2を形成し、p型ベース層11の下部の領域までは延び
ていない。本実施例でも、必要な領域(トレンチ溝7の
下部)には、n型バイパス層12が形成されているの
で、先の実施例と同様な効果が得られる。
FIG. 5 is a sectional view showing the element structure of a lateral IGBT according to the second embodiment of the present invention. The lateral IGBT of this embodiment is different from that of the first embodiment in that the size of the n-type bypass layer 12 is reduced. That is, the n-type bypass layer 1 is formed only in the region below the trench groove 7.
2 is formed and does not extend to the region below the p-type base layer 11. Also in this embodiment, since the n-type bypass layer 12 is formed in the necessary region (lower part of the trench groove 7), the same effect as that of the previous embodiment can be obtained.

【0030】図6は、本発明の第3の実施例に係る横型
IGBTの素子構造を示す断面図である。本実施例の横
型IGBTが第2の実施例のそれと異なる点は、トレン
チ溝7がn型バイパス層12に達していることにある。
本実施例でも、第2の実施例と同様な効果が得られる。
FIG. 6 is a sectional view showing the element structure of a lateral IGBT according to the third embodiment of the present invention. The lateral IGBT of this embodiment is different from that of the second embodiment in that the trench groove 7 reaches the n-type bypass layer 12.
Also in this embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

【0031】さらに、本実施例の場合、トレンチ溝7を
形成した後、n型不純物をイオン注入することにより、
n型バイパス層12を形成できるので、張り合わせ法で
SOI基板を形成する場合に、表面からのトレンチ溝7
の形成と裏面からのn型バイパス層12との位置合わせ
が不要になるので、プロセスの簡略化が図れるようにな
る。
Further, in the case of this embodiment, after the trench groove 7 is formed, the n-type impurity is ion-implanted,
Since the n-type bypass layer 12 can be formed, when the SOI substrate is formed by the bonding method, the trench groove 7 from the surface is formed.
Since it is not necessary to form and align with the n-type bypass layer 12 from the back surface, the process can be simplified.

【0032】図7は、本発明の第4の実施例に係る横型
IGBTの素子構造を示す断面図である。本実施例の横
型IGBTが第3の実施例のそれと異なる点は、n型バ
イパス層12がシリコン酸化膜2から離れていることに
ある。本実施例でも、第3の実施例と同様な効果が得ら
れる。
FIG. 7 is a sectional view showing the element structure of the lateral IGBT according to the fourth embodiment of the present invention. The lateral IGBT of this embodiment is different from that of the third embodiment in that the n-type bypass layer 12 is separated from the silicon oxide film 2. Also in this embodiment, the same effect as that of the third embodiment can be obtained.

【0033】図8は、本発明の第5の実施例に係る横型
IGBTの素子構造を示す断面図である。本実施例の横
型IGBTが第4の実施例のそれと異なる点は、n型バ
イパス層12がトレンチ溝7の底部だけではなく、トレ
ンチ溝7の側部にも形成され、トレンチ溝7の回り全て
にn型バイパス層12が形成されていることにある。本
実施例によれば、電子がチャネル領域に達するまでの抵
抗をより効果的に減少させることが可能となる。
FIG. 8 is a sectional view showing the element structure of a lateral IGBT according to the fifth embodiment of the present invention. The lateral IGBT of the present embodiment is different from that of the fourth embodiment in that the n-type bypass layer 12 is formed not only on the bottom of the trench groove 7 but also on the side of the trench groove 7, and the entire circumference of the trench groove 7 is surrounded. The n-type bypass layer 12 is formed in the. According to this embodiment, it is possible to more effectively reduce the resistance until the electrons reach the channel region.

【0034】第2〜第5の実施例において、トレンチ溝
7のパターンとして、図2〜図4に示したトレンチ溝パ
ターンのどれを用いても良い。図9は、本発明の第6の
実施例に係る横型IGBTの素子構造を示す断面図であ
る。
In the second to fifth embodiments, as the pattern of the trench groove 7, any of the trench groove patterns shown in FIGS. 2 to 4 may be used. FIG. 9 is a sectional view showing the element structure of a lateral IGBT according to the sixth embodiment of the present invention.

【0035】本実施例の横型IGBTが第1の実施例の
それと異なる点は、トレンチゲートを用いたことにあ
る。すなわち、シリコン酸化膜2に達するトレンチ溝を
形成し、このトレンチ溝の側壁にゲート絶縁膜14を形
成した後、トレンチ溝の内部をゲート電極13で埋め込
む。
The lateral IGBT of this embodiment differs from that of the first embodiment in that a trench gate is used. That is, after forming a trench groove reaching the silicon oxide film 2 and forming a gate insulating film 14 on the side wall of this trench groove, the inside of the trench groove is filled with a gate electrode 13.

【0036】このとき、n型ソース層10よりもドレイ
ン側のp型ベース層11の表面に、高濃度のp型拡散層
15を形成する。これにより、ホール電流はn型ソース
層10の下を通らずに直接ソース電極9に流れ込むの
で、寄生サイリスタのラッチアップの発生を防止できる
ようになる。
At this time, a high-concentration p-type diffusion layer 15 is formed on the surface of the p-type base layer 11 on the drain side of the n-type source layer 10. As a result, the hole current directly flows into the source electrode 9 without passing under the n-type source layer 10, so that the latch-up of the parasitic thyristor can be prevented.

【0037】図10〜図12は、本実施例の横型IGB
Tにおけるトレンチ溝パターンの具体的なパターンを示
す平面図である。図10〜図12は、それぞれ、図2〜
図4に対応したものであり、それぞれ、図2〜図4のト
レンチ溝パターンを用いた場合と同様な効果が得られ
る。
10 to 12 show the lateral IGB of this embodiment.
It is a top view which shows the concrete pattern of the trench groove pattern in T. 10 to 12 are respectively shown in FIGS.
This corresponds to FIG. 4, and the same effects as those obtained when using the trench groove patterns of FIGS. 2 to 4 are obtained.

【0038】図13は、本発明の第7の実施例に係る横
型IGBTの素子構造を示す断面図である。本実施例の
横型IGBTが第6の実施例のそれと異なる点は、n型
バイパス層12の大きさを小さくしたことにある。すな
わち、トレンチ溝7の下部の領域だけにn型バイパス層
12を形成し、p型ベース層11の下部の領域までは延
びていない。本実施例でも、必要な領域(トレンチ溝7
の下部)には、n型バイパス層12が形成されているの
で、第6の実施例と同様な効果が得られる。
FIG. 13 is a sectional view showing the element structure of a lateral IGBT according to the seventh embodiment of the present invention. The lateral IGBT of this embodiment is different from that of the sixth embodiment in that the size of the n-type bypass layer 12 is reduced. That is, the n-type bypass layer 12 is formed only in the region below the trench groove 7, and does not extend to the region below the p-type base layer 11. Also in this embodiment, the required area (trench groove 7
Since the n-type bypass layer 12 is formed in the lower part), the same effect as the sixth embodiment can be obtained.

【0039】図14は、本発明の第8の実施例に係る横
型IGBTの素子構造を示す断面図である。本実施例の
横型IGBTが第7の実施例のそれと異なる点は、トレ
ンチ溝7がn型バイパス層12に達していることにあ
る。本実施例でも、第7の実施例と同様な効果が得られ
る。
FIG. 14 is a sectional view showing the element structure of a lateral IGBT according to the eighth embodiment of the present invention. The lateral IGBT of this embodiment is different from that of the seventh embodiment in that the trench groove 7 reaches the n-type bypass layer 12. Also in this embodiment, the same effect as that of the seventh embodiment can be obtained.

【0040】さらに、本実施例の場合、第3の実施例の
横型IGBTの場合と同様に、トレンチ溝7とn型バイ
パス層12との位置合わせが不要になるので、プロセス
の簡略化が図れるようになる。
Further, in the case of this embodiment, similarly to the case of the lateral IGBT of the third embodiment, the alignment between the trench groove 7 and the n-type bypass layer 12 becomes unnecessary, so that the process can be simplified. Like

【0041】図15は、本発明の第9の実施例に係る横
型IGBTの素子構造を示す断面図である。本実施例の
横型IGBTが第8の実施例のそれと異なる点は、n型
バイパス層12がシリコン酸化膜2から離れていること
にある。本実施例でも、第8の実施例と同様な効果が得
られる。
FIG. 15 is a sectional view showing the element structure of a lateral IGBT according to the ninth embodiment of the present invention. The lateral IGBT of this embodiment is different from that of the eighth embodiment in that the n-type bypass layer 12 is separated from the silicon oxide film 2. Also in this embodiment, the same effect as that of the eighth embodiment can be obtained.

【0042】図16は、本発明の第10の実施例に係る
横型IGBTの平面図であり、図17は、図16の横型
IGBTのA−A´断面図である。図中、21はシリコ
ン基板を示しており、このシリコン基板21上には、S
OI絶縁膜としてのシリコン酸化膜22を介して、SO
I半導体層としての低濃度(高抵抗)のn型シリコン活
性層23が設けられている。
FIG. 16 is a plan view of a lateral IGBT according to the tenth embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a sectional view taken along the line AA 'of the lateral IGBT of FIG. In the figure, reference numeral 21 indicates a silicon substrate, and on the silicon substrate 21, S
SO through the silicon oxide film 22 as an OI insulating film
A low concentration (high resistance) n-type silicon active layer 23 is provided as an I semiconductor layer.

【0043】ここで、シリコン酸化膜2の厚さは、1〜
5μm程度が好ましい。また、n型シリコン活性層23
の厚さは、20μm以下が好ましく、より好ましくは1
0μm以下である。n型シリコン活性層23の不純物濃
度は、1.0×1010〜2.0×1012cm-2が好まし
く、より好ましくは0.5〜1.8×1012cm-2であ
る。
Here, the thickness of the silicon oxide film 2 is from 1 to
It is preferably about 5 μm. In addition, the n-type silicon active layer 23
The thickness of is preferably 20 μm or less, more preferably 1
It is 0 μm or less. The impurity concentration of the n-type silicon active layer 23 is preferably 1.0 × 10 10 to 2.0 × 10 12 cm −2 , more preferably 0.5 to 1.8 × 10 12 cm −2 .

【0044】このn型シリコン活性層23の表面にはp
型ベース層30が選択的に形成されており、このp型ベ
ース層30の表面にはn型ソース層29が選択的に形成
されている。
On the surface of the n-type silicon active layer 23, p
The type base layer 30 is selectively formed, and the n type source layer 29 is selectively formed on the surface of the p type base layer 30.

【0045】ここで、p型ベース層30は、例えば、ボ
ロンのイオン注入により形成するが、拡散時間や、ドー
ズ量を調整することにより、横方向のボロンの拡散を抑
え、浅く形成する。また、n型ソース層29は、横方向
の拡散が起こり難い元素のイオン注入、例えば、砒素の
イオン注入により、形成する。
Here, the p-type base layer 30 is formed, for example, by ion implantation of boron, but by adjusting the diffusion time and the dose amount, the diffusion of boron in the lateral direction is suppressed and formed shallow. Further, the n-type source layer 29 is formed by ion implantation of an element in which lateral diffusion hardly occurs, for example, arsenic ion implantation.

【0046】この結果、n型シリコン活性層23とn型
ソース層29との間のp型ベース層30の距離、つま
り、チャネル長が、通常の場合(3μm程度)よりも短
いチャネル領域が形成される。
As a result, a channel region is formed in which the distance between the n-type silicon active layer 23 and the n-type source layer 29 of the p-type base layer 30, that is, the channel length is shorter than usual (about 3 μm). To be done.

【0047】上記チャネル領域のp型ベース層30上に
は、厚さ60nm程度のゲート絶縁膜(不図示)を介し
て、櫛歯状のゲート電極27が配設されている。また、
n型ソース層29の表面からp型ベース層30の途中ま
で達するようにソース電極28が埋込み形成され、かつ
このソース電極28は櫛歯状のゲート電極27と噛み合
うように配列形成されている。
On the p-type base layer 30 in the channel region, a comb-teeth-shaped gate electrode 27 is provided via a gate insulating film (not shown) having a thickness of about 60 nm. Also,
A source electrode 28 is embedded so as to reach from the surface of the n-type source layer 29 to the middle of the p-type base layer 30, and the source electrodes 28 are arranged so as to mesh with the comb-teeth-shaped gate electrode 27.

【0048】p型ベース層30から所定距離離れたn型
シリコン活性層23の表面には、n型バッファ層24が
選択的に形成されており、このn型バッファ層24の表
面には、ドレイン電極26が設けられた高濃度(低抵
抗)のp型ドレイン層25が選択的に形成されている。
An n-type buffer layer 24 is selectively formed on the surface of the n-type silicon active layer 23 separated from the p-type base layer 30 by a predetermined distance, and the drain is formed on the surface of the n-type buffer layer 24. A high concentration (low resistance) p-type drain layer 25 provided with an electrode 26 is selectively formed.

【0049】本実施例によれば、ゲート電極27および
ソース電極28の形状が互いに噛み合うように櫛歯状に
形成されているので、ゲート電極およびソース電極をス
トライプ状に形成した場合に比べて、p型ベース層の表
面の単位面積当りのチャネル領域の面積が大きくなるの
で、オン電圧を低くすることができるようになる。
According to this embodiment, since the gate electrode 27 and the source electrode 28 are formed in a comb-teeth shape so as to mesh with each other, compared to the case where the gate electrode and the source electrode are formed in a stripe shape. Since the area of the channel region per unit area of the surface of the p-type base layer becomes large, the on-voltage can be lowered.

【0050】また、本実施例によれば、チャネル長が短
いので、チャネル領域での電圧降下が小さくなり、IG
BTの電流密度が高くなる。一般に、チャネル長が短く
なれば、電圧降下は小さくなり、電流密度は高くなる
が、本発明者の研究によれば、横型IGBTの場合、そ
の電流密度の増加は通常予想される以上に大きいことが
分かった。
Further, according to this embodiment, since the channel length is short, the voltage drop in the channel region is small, and the IG
The current density of BT becomes high. Generally, the shorter the channel length, the smaller the voltage drop and the higher the current density. However, according to the research by the present inventor, in the case of the lateral IGBT, the increase in the current density is larger than normally expected. I understood.

【0051】図18は、そことを表しているIGBTの
電流・電圧特性のチャネル長依存性を示す特性図であ
る。図中、aは従来の通常のチャネル長の場合のIGB
Tの電流・電圧特性を示しており、bは通常のチャネル
長よりも33%短いIGBTの電流・電圧特性を示して
おり、そして、cは通常のチャネル長よりも47%短い
IGBTの電流・電圧特性を示している。
FIG. 18 is a characteristic diagram showing the channel length dependence of the current / voltage characteristics of the IGBT representing the above. In the figure, a is the IGB in the case of the conventional normal channel length.
The current-voltage characteristics of T are shown, b shows the current-voltage characteristics of the IGBT that is 33% shorter than the normal channel length, and c shows the current-voltage characteristics of the IGBT that is 47% shorter than the normal channel length. It shows the voltage characteristics.

【0052】この図18からチャネル長を短くすること
により、電流・電圧特性が大きく改善され、電流密度が
大幅に大きくなることが分かる。図19、図20は、ゲ
ート電極27、ソース電極28の他のパターンを示す平
面図である。
It is understood from FIG. 18 that the current / voltage characteristics are greatly improved and the current density is significantly increased by shortening the channel length. 19 and 20 are plan views showing other patterns of the gate electrode 27 and the source electrode 28.

【0053】図19は、ゲート電極27の櫛歯状の部分
の形状が三角形、ソース電極28の櫛歯状の部分の形状
が台形の場合を示している。図20は、ゲート電極27
およびソース電極28の櫛歯状の部分の形状がともに三
角形の場合を示している。
FIG. 19 shows a case where the comb-teeth-shaped portion of the gate electrode 27 is triangular and the comb-teeth-shaped portion of the source electrode 28 is trapezoidal. FIG. 20 shows the gate electrode 27.
Also, the case where the shape of the comb-teeth portion of the source electrode 28 is both triangular is shown.

【0054】図21は、本発明の第11の実施例に係る
横型IGBTの素子構造を示す断面図である。本実施例
の横型IGBTが第10の実施例のそれと異なる点は、
n型シリコン活性層23が薄く、n型バッファ層24、
p型ベース層30がシリコン酸化膜22に達しているこ
とにある。本実施例でも第10の実施例と同様の効果が
得られる。また、ゲート電極27、ソース電極のパター
ンは、図16、図19、図20のどれでも良い。
FIG. 21 is a sectional view showing the element structure of the lateral IGBT according to the eleventh embodiment of the present invention. The difference between the lateral IGBT of this embodiment and that of the tenth embodiment is that
The n-type silicon active layer 23 is thin, the n-type buffer layer 24,
The p-type base layer 30 reaches the silicon oxide film 22. In this embodiment, the same effect as that of the tenth embodiment can be obtained. Further, the pattern of the gate electrode 27 and the source electrode may be any one of FIG. 16, FIG. 19 and FIG.

【0055】図22は、本発明の第12の実施例に係る
横型IGBTの素子構造を示す断面図である。本実施例
の横型IGBTが第10の実施例のそれと異なる点は、
ソース電極29が埋込み形成されていないことにある。
ただし、チャネル長は短く形成されているので、第10
の実施例と同様に電流密度は高いものとなる。
FIG. 22 is a sectional view showing the element structure of the lateral IGBT according to the twelfth embodiment of the present invention. The difference between the lateral IGBT of this embodiment and that of the tenth embodiment is that
This is because the source electrode 29 is not embedded.
However, since the channel length is short,
The current density is high as in the above embodiment.

【0056】また、本実施例では、ゲート電極27を図
示しない絶縁膜を介してn型シリコン活性層23の領域
まで延ばしている。これにより、ゲート電極27にフィ
ールドプレートの機能を持たせることができ、耐圧を改
善できる。
Further, in this embodiment, the gate electrode 27 is extended to the region of the n-type silicon active layer 23 via the insulating film (not shown). As a result, the gate electrode 27 can have the function of a field plate, and the breakdown voltage can be improved.

【0057】図23は、本発明の第13の実施例に係る
横型IGBTの素子構造を示す断面図である。本実施例
の横型IGBTが第12の実施例のそれと異なる点は、
ゲート電極27とソース電極28との距離を短くしたこ
とにある。これにより、n型ソース層29の横方向の長
さが短くなり、ラッチアップ電流を大きくできる。
FIG. 23 is a sectional view showing the element structure of a lateral IGBT according to the thirteenth embodiment of the present invention. The difference between the lateral IGBT of this embodiment and that of the twelfth embodiment is that
This is because the distance between the gate electrode 27 and the source electrode 28 is shortened. As a result, the lateral length of the n-type source layer 29 is shortened, and the latch-up current can be increased.

【0058】図24は、本発明の第14の実施例に係る
横型IGBTの要部を示す平面図である。本実施例の横
型IGBTが第12の実施例のそれと異なる点は、n型
ソース層29の横方向の長さを非常に短くしたことにあ
る。この場合、n型ソース層29とソース電極28との
コンタクトが面積が小さくなり、コンタクト不良が起こ
る恐れがあるので、図24に示すように、ソース電極2
8とコンタクトを取るための横方向の長さが長い部分2
9を所定の間隔で設けている。
FIG. 24 is a plan view showing a main part of a lateral IGBT according to the fourteenth embodiment of the present invention. The lateral IGBT of this embodiment is different from that of the twelfth embodiment in that the lateral length of the n-type source layer 29 is extremely short. In this case, the contact between the n-type source layer 29 and the source electrode 28 has a small area, which may cause contact failure. Therefore, as shown in FIG.
Long lateral part 2 for making contact with 8
9 are provided at predetermined intervals.

【0059】図25は、本発明の第15の実施例に係る
横型IGBTの素子構造を示す断面図である。本実施例
の横型IGBTが第12の実施例のそれと異なる点は、
n型シリコン活性層23が薄く、n型バッファ層24、
p型ベース層30がシリコン酸化膜22に達しているこ
とにある。本実施例でも第12の実施例と同様の効果が
得られる。
FIG. 25 is a sectional view showing the element structure of the lateral IGBT according to the fifteenth embodiment of the present invention. The difference between the lateral IGBT of this embodiment and that of the twelfth embodiment is that
The n-type silicon active layer 23 is thin, the n-type buffer layer 24,
The p-type base layer 30 reaches the silicon oxide film 22. Also in this embodiment, the same effect as in the twelfth embodiment can be obtained.

【0060】図26は、本発明の第16の実施例に係る
横型IGBTの素子構造を示す断面図である。本実施例
の横型IGBTが第13の実施例のそれと異なる点は、
n型シリコン活性層23が薄く、n型バッファ層24、
p型ベース層30がシリコン酸化膜22に達しているこ
とにある。本実施例でも第13の実施例と同様の効果が
得られる。
FIG. 26 is a sectional view showing the element structure of a lateral IGBT according to the 16th embodiment of the present invention. The difference between the lateral IGBT of this embodiment and that of the thirteenth embodiment is that
The n-type silicon active layer 23 is thin, the n-type buffer layer 24,
The p-type base layer 30 reaches the silicon oxide film 22. In this embodiment, the same effect as that of the thirteenth embodiment can be obtained.

【0061】なお、第10〜第16の実施例の横型IG
BTでは、櫛歯状のソース電極を埋込み形成したが、n
型ソース層、p型ベース層の表面上に形成しても同様な
効果が得られる。
The horizontal IG according to the tenth to sixteenth embodiments
In BT, the comb-teeth-shaped source electrode was formed by embedding, but n
Similar effects can be obtained even when formed on the surfaces of the mold source layer and the p-type base layer.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上詳述したように本発明(請求項1)
によれば、第1導電型活性層に形成された溝および溝下
の第1導電型バイパス層により、全電流に占める第2導
電型ドレイン層と逆極性の第2種のキャリア電流が高く
なり、ソース側の第2種のキャリア電流の蓄積が増える
ので、素子のオン電圧は低下する。
As described above in detail, the present invention (Claim 1)
According to the above, the groove formed in the active layer of the first conductivity type and the first conductivity type bypass layer below the groove increase the carrier current of the second kind having the opposite polarity to the drain layer of the second conductivity type in the total current. Since the accumulation of the second type carrier current on the source side increases, the on-voltage of the element decreases.

【0063】また、本発明(請求項1)によれば、ゲー
ト電極およびソース電極の形状が互いに噛み合うように
櫛歯状に形成されているので、ゲート電極の下部の第2
導電型ベース層の表面の単位面積当りのチャネル領域の
面積が大きくなるので、オン電圧が低くなる。
Further, according to the present invention (Claim 1), since the gate electrode and the source electrode are formed in a comb shape so as to mesh with each other, the second electrode below the gate electrode is formed.
Since the area of the channel region per unit area of the surface of the conductive type base layer becomes large, the on-voltage becomes low.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る横型IGBTの素
子構造を示す断面図
FIG. 1 is a sectional view showing an element structure of a lateral IGBT according to a first embodiment of the present invention.

【図2】トレンチ溝パターンを示す平面図FIG. 2 is a plan view showing a trench groove pattern.

【図3】他のトレンチ溝パターンを示す平面図FIG. 3 is a plan view showing another trench groove pattern.

【図4】さらに別のトレンチ溝パターンを示す平面図FIG. 4 is a plan view showing still another trench groove pattern.

【図5】本発明の第2の実施例に係る横型IGBTの素
子構造を示す断面図
FIG. 5 is a sectional view showing an element structure of a lateral IGBT according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例に係る横型IGBTの素
子構造を示す断面図
FIG. 6 is a sectional view showing an element structure of a lateral IGBT according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例に係る横型IGBTの素
子構造を示す断面図
FIG. 7 is a sectional view showing an element structure of a lateral IGBT according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施例に係る横型IGBTの素
子構造を示す断面図
FIG. 8 is a sectional view showing an element structure of a lateral IGBT according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第6の実施例に係る横型IGBTの素
子構造を示す断面図
FIG. 9 is a sectional view showing an element structure of a lateral IGBT according to a sixth embodiment of the present invention.

【図10】トレンチ溝パターンを示す平面図FIG. 10 is a plan view showing a trench groove pattern.

【図11】他のトレンチ溝パターンを示す平面図FIG. 11 is a plan view showing another trench groove pattern.

【図12】さらに別のトレンチ溝パターンを示す平面図FIG. 12 is a plan view showing still another trench groove pattern.

【図13】本発明の第7の実施例に係る横型IGBTの
素子構造を示す断面図
FIG. 13 is a sectional view showing an element structure of a lateral IGBT according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第8の実施例に係る横型IGBTの
素子構造を示す断面図
FIG. 14 is a sectional view showing an element structure of a lateral IGBT according to an eighth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第9の実施例に係る横型IGBTの
素子構造を示す断面図
FIG. 15 is a sectional view showing an element structure of a lateral IGBT according to a ninth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第10の実施例に係る横型IGBT
の素子構造を示す平面図
FIG. 16 is a lateral IGBT according to a tenth embodiment of the present invention.
Plan view showing the device structure of

【図17】図16の横型IGBTのA−A´断面図17 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the lateral IGBT of FIG.

【図18】IGBTの電流・電圧特性のチャネル長依存
性を示す特性図
FIG. 18 is a characteristic diagram showing channel length dependence of current / voltage characteristics of the IGBT.

【図19】ゲート電極、ソース電極のパターンを示す平
面図
FIG. 19 is a plan view showing patterns of gate electrodes and source electrodes.

【図20】ゲート電極、ソース電極の他のパターンを示
す平面図
FIG. 20 is a plan view showing another pattern of the gate electrode and the source electrode.

【図21】本発明の第11の実施例に係る横型IGBT
の素子構造を示す断面図
FIG. 21 is a lateral IGBT according to an eleventh embodiment of the present invention.
Cross-sectional view showing the device structure of

【図22】本発明の第12の実施例に係る横型IGBT
の素子構造を示す断面図
FIG. 22 is a lateral IGBT according to a twelfth embodiment of the present invention.
Cross-sectional view showing the device structure of

【図23】本発明の第13の実施例に係る横型IGBT
の素子構造を示す断面図
FIG. 23 is a lateral IGBT according to a thirteenth embodiment of the present invention.
Cross-sectional view showing the device structure of

【図24】本発明の第14の実施例に係る横型IGBT
の要部を示す平面図
FIG. 24 is a lateral IGBT according to a fourteenth embodiment of the present invention.
Plan view showing the main part of

【図25】本発明の第15の実施例に係る横型IGBT
の素子構造を示す断面図
FIG. 25 is a lateral IGBT according to a fifteenth embodiment of the present invention.
Cross-sectional view showing the device structure of

【図26】本発明の第16の実施例に係る横型IGBT
の素子構造を示す断面図
FIG. 26 is a lateral IGBT according to a sixteenth embodiment of the present invention.
Cross-sectional view showing the device structure of

【図27】従来の横型IGBTの素子構造を示す断面図FIG. 27 is a cross-sectional view showing a device structure of a conventional lateral IGBT.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シリコン基板 2…シリコン酸化膜 3…n型シリコン活性層(第1導電型活性層) 4…n型バッファ層 5…p型ドレイン層(第2導電型ドレイン層) 6…ドレイン電極 7…トレンチ溝 8…ゲート電極 9…ソース電極 10…n型ソース層(第1導電型ソース層) 11…p型ベース層(第2導電型ベース層) 21…シリコン基板 22…シリコン酸化膜 23…n型シリコン活性層(第1導電型活性層) 24…n型バッファ層 25…p型ドレイン層(第2導電型ドレイン層) 26…ドレイン電極 27…ゲート電極 28…ソース電極 29…n型ソース層(第1導電型ソース層) 30…p型ベース層(第2導電型ベース層) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon substrate 2 ... Silicon oxide film 3 ... N-type silicon active layer (first conductivity type active layer) 4 ... N-type buffer layer 5 ... P-type drain layer (second conductivity type drain layer) 6 ... Drain electrode 7 ... Trench groove 8 ... Gate electrode 9 ... Source electrode 10 ... N-type source layer (first conductivity type source layer) 11 ... P-type base layer (second conductivity type base layer) 21 ... Silicon substrate 22 ... Silicon oxide film 23 ... N Type silicon active layer (first conductivity type active layer) 24 ... N type buffer layer 25 ... P type drain layer (second conductivity type drain layer) 26 ... Drain electrode 27 ... Gate electrode 28 ... Source electrode 29 ... N type source layer (First conductivity type source layer) 30 ... P-type base layer (second conductivity type base layer)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁膜上に形成された低濃度の第1導電型
活性層と、 この第1導電型活性層の表面に選択的に形成された第2
導電型ベース層と、 この第2導電型ベース層の表面に選択的に形成された第
1導電型ソース層と、 この第1導電型ソース層と前記第1導電型活性層との間
の前記第2導電型ベース層上にゲート絶縁膜を介して配
設されたゲート電極と、 前記第1導電型活性層の表面に選択的に形成された第2
導電型ドレイン層と、 この第2導電型ドレイン層と前記第2導電型ベース層と
の間の前記第1導電型活性層に形成された溝と、 この溝下の前記第1導電型活性層に形成された高濃度の
第1導電型バイパス層とを具備してなることを特徴とす
る横型IGBT。
1. A low-concentration first conductivity type active layer formed on an insulating film, and a second selectively formed on the surface of the first conductivity type active layer.
A conductive type base layer, a first conductive type source layer selectively formed on a surface of the second conductive type base layer, and the first conductive type source layer and the first conductive type active layer. A gate electrode disposed on the second conductive type base layer via a gate insulating film, and a second electrode selectively formed on the surface of the first conductive type active layer.
A conductive type drain layer, a groove formed in the first conductive type active layer between the second conductive type drain layer and the second conductive type base layer, and the first conductive type active layer under the groove And a high-concentration first-conductivity-type bypass layer formed on the substrate.
【請求項2】絶縁膜上に形成された低濃度の第1導電型
活性層と、 この第1導電型活性層の表面に選択的に形成された第2
導電型ベース層と、 この第2導電型ベース層の表面に選択的に形成された第
1導電型ソース層と、 前記第2導電型ベース層の領域に形成され、かつ前記第
1導電型ソース層に接するように櫛歯状のソース電極
と、 前記第1導電型ソース層と前記第1導電型活性層との間
の前記第2導電型ベース層上にゲート絶縁膜を介して設
けられ、かつ前記櫛歯状のソース電極と噛み合うように
櫛歯状に形成されたゲート電極と、 前記第1導電型活性層の表面に選択的に形成された第2
導電型ドレイン層とを具備してなることを特徴とする横
型IGBT。
2. A low-concentration first-conductivity-type active layer formed on an insulating film, and a second selectively-formed surface of the first-conductivity-type active layer.
A conductive type base layer, a first conductive type source layer selectively formed on the surface of the second conductive type base layer, and a first conductive type source layer formed in a region of the second conductive type base layer. A comb-teeth-shaped source electrode so as to be in contact with the layer, and a gate insulating film provided on the second conductive type base layer between the first conductive type source layer and the first conductive type active layer, And a gate electrode formed in a comb shape so as to mesh with the source electrode in a comb shape, and a second electrode selectively formed on the surface of the first conductivity type active layer.
A lateral IGBT comprising a conductive drain layer.
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